一种高可靠性自抛光防污涂料磨蚀率测试装置的制作方法

本实用新型实施例涉及涂料测试领域，特别涉及一种高可靠性自抛光防污涂料磨蚀率测试装置。

背景技术：

GB/T6822-2007中规定了防污涂料抛光率/磨蚀率转子法测试方法以及相应设备。该设备可以调节转鼓的转速，模拟船舶的不同航速，但每次试验只能设置一个转速。如若研究不同速度下的磨蚀率，需要多次测量，条件不易控制，实验数据相关性较差，影响防污期效的评估。

专利CN202403991 U提供了一种可用于快速测试自抛光防污涂料磨蚀率的试验装置，通过圆盘转矩法同时模拟船舶不同航速，研究防污涂层在不同速度下的磨蚀率，来评估防污期效。然而该装置在模拟海水与船体接触的过程中海水会随着圆盘一起转动，造成了模拟实验与实际情况偏差较大的情况，使磨蚀速率测试的可靠性降低。

技术实现要素：

为解决以上提到的耐腐蚀测试装置与实际船舶行驶情况差别大而导致的涂料磨蚀速率测试可靠性低的问题，本实用新型提供一种高可靠性自抛光防污涂料磨蚀率测试装置，包括驱动系统和磨蚀测试槽；

所述驱动系统上安装有磨蚀转盘，所述磨蚀转盘位于所述磨蚀测试槽上方；测试时，所述磨蚀转盘位于所述磨蚀测试槽内；

所述磨蚀测试槽内部设置有水流阻挡条。

进一步地，所述水流阻挡条设置在所述磨蚀测试槽内部的侧面和底面上，每个面均设置有若干所述水流阻挡条。

进一步地，所述磨蚀测试槽侧面的所述水流阻挡条与所述磨蚀转盘圆周边的距离为0.1mm～5mm；所述磨蚀转盘在测试时的位置和所述磨蚀测试槽底面上的所述水流阻挡条的距离为0.1mm～5mm。

进一步地，所述驱动系统包括：伺服电机、云台、转盘把持器、第一同步皮带轮和第二同步皮带轮；

所述伺服电机设置在所述云台的一端上，所述转盘把持器设置在所述云台的另一端上，所述转盘把持器的下端设置有所述磨蚀转盘；

所述伺服电机上端设置有所述第一同步皮带轮，所述转盘把持器上端设置有所述第二同步皮带轮，所述第一同步皮带轮和所述第二同步皮带轮通过传动带连接。

进一步地，所述云台上设置有轴向冷却涵道。

进一步地，所述转盘把持器采用钛合金材料制成。

进一步地，还包括有升降系统，所述升降系统包括升降立柱，所述升降立柱上设置有升降轨道；所述云台侧面设置有升降通孔，所述升降通孔和所述升降立柱嵌合，所述云台内部设置有升降电机。

进一步地，所述磨蚀转盘分为若干个喷涂面，所述喷涂面上分别涂覆有防污涂料。

进一步地，还包括有循环过滤系统，其内设置有磁力泵、储水箱和过滤装置；所述循环过滤系统与所述磨蚀测试槽连接。

进一步地，还包括有控温系统，所述控温系统包括有加热装置及冷却装置，所述加热装置及所述冷却装置中的冷却管采用聚四氟乙烯制成；所述控温系统与所述磨蚀测试槽连接。

本实用新型提供的一种高可靠性自抛光防污涂料磨蚀率测试装置，通过在磨蚀测试槽内设置有挡水条，能够防止磨蚀测试槽内的水随着转盘的转动而转动，进而使模拟测试与实际航行状况一致，本实用新型能够真实模拟船舶在航行过程中船身涂料的腐蚀情况，具有测试结果可靠性高、真实准确的优点，为防污涂料的研制、选材提供了技术支撑，具有明显的社会效益。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型提供的一种高可靠性自抛光防污涂料磨蚀率测试装置结构示意图；

图2为图1中驱动系统和磨蚀测试槽的结构示意图；

图3为图2中驱动系统的结构示意图；

图4为图2中磨蚀测试槽的结构示意图；

图5为图4的俯视图；

图6为实用新型提供的一种高可靠性自抛光防污涂料磨蚀率测试装置待机状态示意图；

图7为实用新型提供的一种高可靠性自抛光防污涂料磨蚀率测试装置运行状态示意图；

图8为实施例一与对比仪器在15℃时的磨蚀率测试结果图；

图9为实施例二与对比仪器在25℃时的磨蚀率测试结果图。

附图标记：

10磨蚀测试槽 20磨蚀转盘 12水流阻挡条

31伺服电机 32云台 33转盘把持器

40升降立柱 41升降轨道 21喷涂面

50循环过滤系统 60控温系统 322升降通孔

341第一同步皮带轮 342第二同步皮带轮 321冷却涵道

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1为本实用新型提供一种高可靠性自抛光防污涂料磨蚀率测试装置的结构示意图，图2为图1中驱动系统和磨蚀测试槽的结构示意图；如图1和图2所示，包括驱动系统和磨蚀测试槽10；所述驱动系统上安装有磨蚀转盘20，所述磨蚀转盘20位于所述磨蚀测试槽10上方；测试时，所述磨蚀转盘20位于所述磨蚀测试槽10内；所述磨蚀测试槽10内部设置有水流阻挡条12。

具体地，在现有的测试装置中，在进行涂料磨蚀率测试时，所述磨蚀转盘20位于所述磨蚀测试槽10内部，磨蚀转盘20转动会带动磨蚀测试槽10内的水一起转动，水流与磨蚀转盘20的转动方向一致，进而导致与实际航行状况不一致；在磨蚀测试槽10内设置有挡水条能够防止这一现象，进而较真实地模拟船舶在航行过程中船身涂料的腐蚀情况。磨蚀转盘20在水中转动时，其不同半径处线速度不同，即可模拟舰船的不同航行速度。在旋转试验前后检测不同半径处相应位置防污涂层厚度的厚度差(磨蚀深度)，结合防污涂层磨蚀试验时间，即得到防污涂层的磨蚀率。

本实用新型提供的高可靠性自抛光防污涂料磨蚀率测试装置具有模拟效果接近真实情况，测试结果可靠性高的优点，为防污涂料的研制、选材提供了技术支撑，具有明显的社会效益。

优选地，所述水流阻挡条12设置在所述磨蚀测试槽10内部的侧面和底面上，每个面均设置有若干所述水流阻挡条12。

具体地，如图4所示，在磨蚀测试槽10的侧面和底面均设置有十二根水流阻挡条12，不仅能够防止磨蚀测试槽10内的水在外周上的随动，还能防止磨蚀测试槽10内的水在内侧的随动，从而在整体上防止磨蚀测试槽10内的水随着转盘转动，使测试情况更接近于实际情况，进一步地增加了测试结果的可靠性。

较佳地，所述磨蚀测试槽10侧面的所述水流阻挡条12与所述磨蚀转盘20圆周边的距离为0.1mm～5mm；所述磨蚀转盘20在测试时的位置和所述磨蚀测试槽10底面上的所述水流阻挡条12的距离为0.1mm～5mm。

具体地，在测试时，磨蚀转盘20与磨蚀测试槽10的侧面与底面上的水流阻挡条12保持上述的距离范围内，一方面能够最大程度地利用到磨蚀测试槽10的测试空间，另一方面磨蚀转盘20不与水流阻挡条12接触，能够有效阻止磨蚀水流随转盘的旋转，进一步地增加了测试结果的可靠性。

进一步地，如图3所示，所述驱动系统包括：伺服电机31、云台32、转盘把持器33、第一同步皮带轮341和第二同步皮带轮342；所述伺服电机31设置在所述云台32的一端上，所述转盘把持器33设置在所述云台32的另一端上，所述转盘把持器33的下端设置有所述磨蚀转盘20；所述伺服电机31上端设置有第一同步皮带轮341，所述转盘把持器33上端设置有第二同步皮带轮342，所述第一同步皮带轮341和所述第二同步皮带轮342通过传动带连接。

具体地，驱动系统采用三相伺服驱动模式，采用PLC模块控制，利用搭载的高分辨率编码器，其具有的新型高级调谐功能，可在短时间内实现最佳性能的伺服调整，有助于旋转驱动的高精度化，抗摩擦负载变动的补偿功能，确保运转周率和速率的高度准确性，可以克服普通电机的转速的不稳定性，并且可以依据试验要求，设定调整速率，转速范围在0～3000r/min。

PLC模块控制控制伺服电机31转动，带动第一同步皮带轮341转动，通过传动带带动第二同步皮带轮342转动，进而带动转盘把持器33转动，最终使磨蚀转盘20转动。

较佳地，所述云台32的一端设置有轴向冷却涵道321。在冷却的涵道321上可以固定散热装置，如散热风扇，可以消除电机及转轴长时间的运转产生热量对设备稳定性的影响。

进一步地，所述转盘把持器33采用钛合金材料制成，钛合金材料能够克服不锈钢常年浸泡在海水中易腐蚀的缺点，具有耐海水腐蚀，能够确保转盘把持器33与磨蚀转盘20的稳定性。

优选地，还包括有升降系统，所述升降系统包括升降立柱40，所述升降立柱40上设置有升降轨道41，所述云台32侧面设置有升降通孔322，所述升降通孔322和所述升降立柱40嵌合，所述云台32内部设置有升降电机。

具体地，升降系统采用PLC自动控制，PLC控制升降电机，升降电机由于固定在云台32内，升降电机上设有的齿轮与升降轨道41配合，进而带动云台32，使云台32在升降立柱40的升降轨道41上进行上下移动，从而可自动调节磨蚀转盘20与磨蚀测试槽10底面上的水流阻挡条12之间的距离，优选距离为0.2mm～1mm，这种距离能够有效阻止磨蚀水流随磨蚀转盘20旋转，确保磨蚀率数据的准确性。

优选地，如图5所示，所述磨蚀转盘20采用环氧复合板制成，分为十二个喷涂面21，十二个喷涂面21上分别涂覆有防污涂料，喷涂面21为磨蚀转盘20分割出的扇面，本实用新型能够同时测试不同防污涂料的磨蚀率，大大增加了测试的效率。

进一步地，还包括有循环过滤系统50，其内设置有磁力泵，储水箱和过滤装置；所述循环过滤系统50与所述磨蚀测试槽10连接。

具体地，磁力泵为循环过滤系统50从储水箱中抽水提供动力，经过过滤装置，涂料磨蚀下来的特定离子树脂最后留在储水箱中，经过过滤后的水重新回到磨蚀测试槽10内，确保了涂料磨蚀下来的杂质及离子对海水成分无影响，保证了磨蚀数据的可靠性。

优选地，还包括有控温系统60，所述控温系统60包括有加热装置及冷却装置；所述加热装置及所述冷却装置中的冷却管采用聚四氟乙烯制成；所述控温系统60与所述磨蚀测试槽10连接。

具体地，磨蚀转盘20与水摩擦产生大量热，使水温升高，从而使得涂层的磨蚀速率增加，控温系统60可以控制磨蚀测试槽10内的试验水温，当温度过高时，冷却装置将对磨蚀测试槽10内的试验水进行降温；当温度过低时，加热装置将对磨蚀测试槽10内的试验水加热，以保证测试装置在合适的温度范围内准确运行，同时控温系统60可以模拟不同温度海水对防污涂料的影响。

本实用新型提供的一种高可靠性自抛光防污涂料磨蚀率测试装置在组装完整后，待机状态如图6所示，此时升降系统将磨蚀转盘20控制在磨蚀测试槽10上方；在测试运行时，升降系统将磨蚀转盘20降至磨蚀测试槽10内部，如图7所示，启动开关，便可进行测试。

通过本实用新型提供的一种高可靠性自抛光防污涂料磨蚀率测试装置对涂料进行磨蚀率测试，得到以下实施例：

实施例一、

在磨蚀水槽以及循环系统中加入适量的人工海水，打开电源开关。打开循环过滤系统的控制开关，调节水温控制键，调节水温达到15℃，设定升降系统的距离值，调节涂有涂料的磨蚀转盘与水平挡水条间距离为0.7mm，与垂直挡水条间距离为1mm，调节伺服电机变频“转速”控制开关，使转速到达1400rpm,让测试系统连续工作5个月。

分别使用本实用新型提供的高可靠性自抛光防污涂料磨蚀率测试装置与对比专利提供的防污涂料磨蚀率测试装置进行多次测试，所得的磨蚀率数据分别做误差线，见图8。如图8所示，在水温为15℃下，采用本实用新型提供的测试装置测试出的磨蚀率数据误差线明显小于采用对比专利提供的测试装置所得到磨蚀率数据误差线，说明了用本实用新型提供的高可靠性自抛光防污涂料磨蚀率测试装置对比现有技术，具有更高的稳定性与可靠性。

实施例二、

在磨蚀水槽以及循环系统中加入适量的人工海水，打开电源开关。打开循环过滤系统的控制开关，调节水温控制键，调节水温达到25℃，设定升降的距离值，调节涂有涂料的磨蚀转盘与水平挡水条间距离为0.5mm，与垂直挡水条间距离为3mm，调节伺服电机变频转速控制开关，使转速到达2000rpm,让测试系统连续工作4个月。

分别使用本实用新型提供的高可靠性自抛光防污涂料磨蚀率测试装置与对比专利提供的防污涂料磨蚀率测试装置进行多次测试，所得的磨蚀率数据分别做误差线，见图9。如图9所示，在水温为25℃下，采用本实用新型提供的测试装置测试出的磨蚀率数据误差线明显小于采用对比专利提供的测试装置所得到磨蚀率数据误差线，说明了用本实用新型提供的高可靠性自抛光防污涂料磨蚀率测试装置对比现有技术，具有更高的稳定性与可靠性。

尽管本文中较多的使用了诸如磨蚀测试槽、磨蚀转盘、水流阻挡条、伺服电机、云台、转盘把持器、同步皮带轮、冷却涵道、升降立柱、升降轨道、升降通孔、喷涂面、循环过滤系统、控温系统等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。